CN103675968A - 一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅，采用纳米压印、反应离子束刻蚀、物理溅射等技术制成。光栅周期小于或等于200纳米，对大于周期3倍以上波长的线偏振光有显著的偏振分束作用，即电场方向平行于栅条的TE波不能透过，电场方向垂直于栅条的TM波可以透过，透过光栅的线偏振光形成一个形状固定的光斑并与偏振面同步旋转，透过的光功率没有变化，可用于偏振光旋光角的线性测量，属于应用光学技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅，采用纳米压印、反应离子束刻蚀、物理溅射等技术制成。光栅周期小于200纳米，对大于光栅周期3倍以上波长的线偏振光有显著的偏振分束作用，即电场方向平行于栅条的TE波不能透过，电场方向垂直于栅条的TM波可以透过，透过光栅的线偏振光形成一个形状固定的光斑并与偏振面同步旋转，透过的光功率没有变化，可用于偏振光旋光角的线性测量，属于应用光学技术领域。
背景技术
目前在应用光学技术领域被广泛采用的偏振器，如聚乙烯醇高分子化合物薄膜偏振片、偏振棱镜、卤化银薄膜偏振器等仅具有单偏振方向。应用此类偏振器对线偏振光检偏时，随着线偏振光偏振面的旋转，透过光强的大小遵循马律斯定律非线性地变化，因此难以实现对旋光角的线性测量；应用手动或机械旋转单向偏振器的方法难以实现对旋光角的精确测量；另外，应用单向偏振器检偏的方法具有光功率相关性，温漂、光损耗等因素影响测量的准确性。
工业用透射光栅是在透明玻璃上刻制若干条相互平行、等距、等宽的狭缝，利用多缝衍射原理使复合光发生色散，具有微米或亚微米级的周期，通常应用于位移测量如光栅尺、构成编码器或光栅光谱仪器等。
发明内容
本发明提出了一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅，是在玻璃基片上采用纳米压印、反应离子束刻蚀、物理溅射等技术制成，图1为局部示意图，其中[1]玻璃基片，[2]为铝金属线条，[3]为刻槽。光栅为圆环形如图2所示，圆环直径在数毫米至数十毫米之间，视所需的光斑大小而定。图1中h为刻槽深度，等于或接近光栅内径周期；L1为铝金属线条内径宽度、L2为铝金属线条外径宽度，可以实施为L1＝L2，即等线宽方式；W1为内径槽宽，W2为外径槽宽，可以实施为W1＝W2，即等槽宽方式；d1为光栅内径周期、即d1＝W1+L1，d2为光栅外径周期、即d2＝W2+L2。本发明中环形光栅的等线条宽度使内径槽宽小于外径槽宽，即W1小于W2；内径周期小于外径周期，即d1小于d2；等刻槽宽度使内径线宽小于外径线宽，即L1小于L2，同样使d1小于d2。图2中R1为环形光栅的内半径，R2为环形光栅的外半径，R1小于R2。本发明光栅周期小于200纳米，对大于光栅周期3倍以上波长的线偏振光有显著的偏振分束作用，即电场方向平行于栅条的TE波不能透过，电场方向垂直于栅条的TM波可以透过，透过光栅的线偏振光形成一个形状固定的光斑并与偏振面同步旋转，透过的光功率没有变化，可用于偏振光旋光角的线性测量。本发明的实现方法有两种：一种是在玻璃基片上利用物理溅射技术蒸镀铝金属薄膜、在薄膜上涂敷光刻胶、用电子束在光刻胶上曝光环形径向线条透射光栅图案、再经显影及反应离子束刻蚀去胶后制成；二是应用离子束刻蚀方法制成环形径向线条透射光栅石英模板，然后利用热塑纳米压印技术、紫外固化纳米压印技术或微接触纳米压印技术在玻璃基片上制成。
附图说明
图1是本发明的局部示意图，图2是本发明的具体实施方式。
其中，[1]为玻璃基片、[2]为铝金属线条、[3]为刻槽，h为刻槽深度，W1为内径槽宽，W2为外径槽宽，L1为铝金属线条内径宽度、L2为铝金属线条外径宽度，d1为光栅内径周期、即d1＝W1+L1，d2为光栅外径周期、即d2＝W2+L2。本发明的具体实施方式中L1等于L2，W1小于W2，d1小于d2。R1为环形光栅的内半径，R2为环形光栅的外半径，R1小于R2。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如图2所示，[1]为玻璃基片、16×16毫米方形，[2]为铝金属线条、线宽L1＝L2＝50纳米、即等线宽方式，[3]为刻槽、深度h＝100纳米，环形光栅内半径R1＝2毫米、外半径R2＝4毫米，内径周期d1＝100纳米、即内径槽宽W1＝50纳米，外径周期d2＝200纳米，即外径槽宽W2＝150纳米。实现的方法是在[1]上利用物理溅射技术蒸镀铝金属薄膜、在薄膜上涂敷光刻胶、用电子束在光刻胶上曝光环形径向线条透射光栅图案、再经显影及反应离子束刻蚀去胶后制成。该光栅对600纳米以上波长的线偏振光有显著的偏振分束作用，消光比优于95％。
Claims (4)
1.一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅，其特征是在玻璃基片上采用纳米压印、反应离子束刻蚀、物理溅射等技术制成，圆环直径在数毫米至数十毫米之间，视所需的光斑大小而定，光栅周期小于200纳米，对大于周期3倍以上波长的线偏振光有显著的偏振分束作用，透过光栅的线偏振光形成一个形状固定的光斑并与偏振面同步旋转，可用于偏振光旋光角的线性测量。
2.根据权利要求1所述的一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅，其特征是可以通过两种方法实现：一种是在玻璃基片上利用物理溅射技术蒸镀铝金属薄膜、在薄膜上涂敷光刻胶、用电子束在光刻胶上曝光环形径向线条透射光栅图案、再经显影及反应离子束刻蚀去胶后制成；二是应用离子束刻蚀方法制成环形径向线条透射光栅石英模板，然后利用热塑纳米压印技术、紫外固化纳米压印技术或微接触纳米压印技术在玻璃基片上制成。
3.根据权利要求1或2所述的一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅，其特征是刻槽深度与内径周期接近或相等。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅，其特征是铝金属线条沿圆环的内径和外径等周期均匀分布，可以实施为等线条宽度或等刻槽宽度。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201210351883.1A CN103675968A (zh) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | 一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅 |
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| CN201210351883.1A CN103675968A (zh) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | 一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅 |
Publications (1)
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| CN103675968A true CN103675968A (zh) | 2014-03-26 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210351883.1A Pending CN103675968A (zh) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | 一种环形径向线条铝金属偏振透射光栅 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103675968A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106054303A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-10-26 | 西北工业大学 | 一种获取角向偏振光或径向偏振光的微结构器件 |
| CN107290815A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 线栅结构及其制造装置 |
| CN109581571A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-05 | 龙岩学院 | 条形亚波长铝金属偏振光栅 |
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2012
- 2012-09-19 CN CN201210351883.1A patent/CN103675968A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107290815A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 线栅结构及其制造装置 |
| CN106054303A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-10-26 | 西北工业大学 | 一种获取角向偏振光或径向偏振光的微结构器件 |
| CN109581571A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-05 | 龙岩学院 | 条形亚波长铝金属偏振光栅 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140326 |